Hepatitis B-virus

Hepatitis B er en infektionssygdom hos mennesker, der er karakteriseret ved selektiv leverskade forårsaget af en virus. Denne form for hepatitis har den farligste konsekvenser blandt alle kendte former for viral hepatitis. Dens forårsagende agens er hepatitis B-virus (HBV).

Hepatitis B-virusantigenet blev først opdaget af B. Blumberg i 1964 i blodserumet fra en australsk aboriginal, og selve patogenet blev opdaget i 1970 af D. Dane (et al.) og blev kaldt Dane-partikler, da der ikke var fuldstændig sikkerhed for, at det virkelig var en virus og ikke dens komponenter. Efterfølgende forsvandt al tvivl, da genomisk DNA og viral DNA-afhængig DNA-polymerase blev opdaget i sammensætningen af Dane-partikler. Virionet indeholder tre hovedantigener, for hvilke følgende betegnelser blev introduceret i 1974:

• HBsAg - overfladisk, eller opløseligt, eller australsk antigen.
• HBcAg - kerneantigen (cor-antigen).
• HBeAg er et e-antigen lokaliseret i virionens kerne, og i modsætning til HBcAg er det ikke kun til stede i virionet, men cirkulerer også i blodet i fri form eller som et kompleks med anti-HBeAg-antistoffet. Det frigives til blodet fra hepatocytter under aktiv HBV-replikation.

Overfladeantigenet, HBsAg, findes i tre morfologisk forskellige varianter: 1) er en superkapsid af hele virionet; 2) findes i store mængder i form af sfæriske partikler med en diameter på 20 nm; 3) i form af 230 nm lange tråde. De er kemisk identiske. HBsAg indeholder ét fælles antigen, a, og to par gensidigt udelukkende typespecifikke determinanter: d/y og w/r, hvilket er grunden til, at der er fire hovedundertyper af HBsAg (og dermed HBV): adw, adr, ayw og ayr. Antigen a sikrer dannelsen af generel krydsimmunitet over for alle undertyper af virussen.

Selve virionet, Dane-partiklen, er sfærisk og 42 nm i diameter. Virionets superkapsidet består af tre proteiner: major (basic), large og medium. Genomet er indesluttet i kapsidet og er repræsenteret af dobbeltstrenget cirkulært DNA med en molekylvægt på 1,6 MD. DNA'et består af cirka 3200 nukleotider, men dets "plus"-streng er 20-50% kortere end "minus"-strengen. Det virusspecifikke protein er kovalent bundet til 5'-enden af den lange streng. 5'-enderne af begge strenge er komplementære og danner "klæbrige" sekvenser på 300 nukleotider, hvorved strengene lukker sig i en ring. G+C-indholdet i virion-DNA'et er 48-49 mol%. I virionens kerne er der, udover genomisk DNA, viral DNA-afhængig DNA-polymerase. Minus-strengen af HBV-DNA indeholder kun fire gener (S, C, P og X), men de er organiseret meget kompakt. S-, C-, P- og X-generne overlapper hinanden betydeligt og kontrollerer syntesen af følgende produkter. S-genet koder for syntesen af det primære kappeprotein og indeholder al information om overfladeantigenet HBsAg. Derudover koder det for syntesen af de mellemste og store kappeproteiner. Proteinerne indeholder en fælles COOH-ende, men deres translation begynder med tre forskellige initiatorkodoner. C-genet koder for syntesen af kapsidproteinerne (HBcAg og HBeAg); selvom disse proteiner er kodet af et enkelt gen, er deres translationsveje forskellige. P-genet er det største. Det inkluderer en del af alle tre andre gener og koder for enzymer, der er nødvendige for viral replikation. Det koder især for revers transkriptase, RNase H-enzymdomænet og 5'-terminalproteinet i minusstrengen. Gen X koder for proteiner, der regulerer ekspressionen af alle virale gener, især et 17 kD-protein, der er en transaktivator af gentranskription.

De proteiner, der danner overfladeantigenet, findes i glykosylerede (gp) og ikke-glykosylerede former. Glykosylerede er gp27, gp33, gp36 og gp42 (tallene angiver mw i kDa). HBV-superkapsidet består af det primære S-protein (92%), det midterste M-protein (4%) og det store L-protein (1%).

• Hovedproteinet, p24/gp27, eller kerneproteinet (protein S), er hovedkomponenten i HBV-kappen. I fravær af andre kappeproteiner polymeriserer det og danner sfæriske partikler med en diameter på 20 nm, der består af 100 polypeptidmolekyler.
• Det store protein, p39/gp42, eller det lange protein (protein L), findes i alle tre former af HBsAg. Det spiller en vigtig rolle i virionernes morfogenese og i deres udgang fra cellen. L-proteinet indeholder sekvensen af protein M, som er suppleret ved N-terminalen af sekvenser på 108 (ayw) eller 119 (adw, adr, ayr) aminosyrerester kodet af npe-Sl-regionen af S-genet.
• Det midterste protein, gp33/gp36, eller M-protein, er også til stede i alle tre morfologiske former af HBsAg. M-proteinet indeholder i sin N-terminal en region med 55 aminosyrerester kodet af pre-52-regionen af S-genet. Det antages, at denne region spiller en vigtig rolle i genkendelsen af leverceller fra en begrænset række værter (mennesker, aber og chimpanser) af hepatitis B-virus. Sekvenserne af proteiner kodet af npe-S-regionerne af S-genet er yderst immunogene, og deres determinanter er placeret på virionoverfladen. Derfor spiller antistoffer mod disse antigener en vigtig rolle i dannelsen af immunitet mod hepatitis B.

Syntesen af virale proteiner er nøje kontrolleret på transkriptions- og translationsniveau. Under transkriptionen af det virale genom syntetiseres to typer mRNA:

• den mindre - 2100 nukleotider - koder for membranens hoved- og mellemproteiner;
• stor - 3500 nukleotider, dvs. længere end selve det genomiske DNA; den indeholder terminale gentagelser, der er 100 nukleotider lange.

Denne type mRNA koder for kapsidproteinet og produkterne fra P-genet. Det er også en matrix for replikationen af viralt DNA. Genomet indeholder enhancers (transkriptionsforstærkere) - regulatoriske elementer, der aktiverer ekspressionen af alle virale gener og primært virker i leverceller. Især S-genet udtrykkes kun på et meget højt niveau i leverceller og under påvirkning af steroidhormoner. Denne omstændighed forklarer, hvorfor kronisk hepatitis B og leverkræft (hepatom) observeres oftere hos mænd end hos kvinder, hvis steroidhormonniveauer er lavere.

Andre regulatoriske elementer i hepatitis B-virus modulerer (kontrollerer) synteseniveauet af individuelle proteiner. For eksempel syntetiseres det store protein kun i små mængder. Det meste af det findes på overfladen af infektiøse virioner. Men hovedproteinet og i mindre grad det midterste protein syntetiseres i enorme mængder og forlader cellerne som en del af overfladeantigenpartikler, som er mange gange mere rigelige i blodserum end modne virioner. Antallet af overfladeantigenpartikler kan være 1011-1013 pr. 1 ml blod (flere hundrede μg).

Hepatitis B-virus er blevet isoleret i en ny familie af virus - Hepadnaviridae, slægten Orthohepadnavirus. Lignende hepadnavirus er blevet fundet hos forskellige dyr (jordegern, murmeldyr, jordegern, pekingænder).

Hepadnavirus formerer sig på en noget usædvanlig måde. Især replikationen af genomisk DNA sker gennem et mellemliggende led - RNA, dvs. med mekanismen for omvendt transkription.

Livscyklussen for hepatitis B-virus.

• Adsorption på cellen.
• Penetration ind i cellen via mekanismen for receptormedieret endocytose (coated pit -> coated vesikel -> lysosom -> frigivelse af nukleokapsidet og penetration af virusgenomet ind i hepatocytkernen).
• Intracellulær reproduktion.

Under penetrationen ind i cellen forlænges (fuldendes) den korte ("plus") DNA-kæde. I kernen syntetiserer den cellulære DNA-afhængige RNA-polymerase RNA på 3500 nukleotider (prægenom) og mRNA, som er mindre i størrelse, til syntesen af virale proteiner. Derefter pakkes prægenomet og den virale DNA-polymerase i et nyligt syntetiseret kapsid, som overføres til cytoplasmaet. Her finder revers transkription af prægenomet sted. En ny "minus" DNA-streng syntetiseres på den. Efter at syntesen af "minus" DNA-strengen er fuldført, ødelægges det prægenomiske RNA. Virion DNA-polymerase syntetiserer en "plus" streng på "minus" strengen. Det virale DNA, nu dobbeltstrenget, kan eksistere i cellen i ret lang tid og vende tilbage til kernen til den næste replikationscyklus. Hvis den nye viruspartikel ikke undergår yderligere replikation, bliver den dannede nukleokapsid, der passerer gennem cellemembranen, dækket af en superkapsid, knoppes af fra cellen, og forlængelsen af den korte "plus" DNA-kæde stopper øjeblikkeligt. Derfor varierer længden af denne tråd. I en typisk akut form for hepatitis B optræder følgende serologiske markører i blodet sekventielt: HBsAg, HBeAg og antistoffer (IgM, IgG): anti-HBcAg, anti-HBeAg og anti-HBsAg.

Hepatitis B-virus indeholder ikke et onkogen, men det er blevet fastslået, at viralt DNA, når det introduceres i et cellekromosom (i forskellige dele af det), kan inducere forskellige genetiske omlejringer i dem - deletioner, translokationer, amplifikationer, hvilket kan forårsage udvikling af leverkræft - en af de mest alvorlige konsekvenser af viral hepatitis B.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ]

Resistens mod hepatitis B-virus

Hepatitis B-virus er meget resistent. Den forbliver levedygtig i 3 måneder ved stuetemperatur og i flere år, når den fryses. Virusset inaktiveres fuldstændigt ved autoklavering (120 °C), kogning i 30 minutter, tør varme ved 180 °C i 60 minutter og ved 60 °C i 10 timer. Det er resistent i et surt miljø, men ødelægges i et alkalisk miljø. Virusset dør, når det behandles med H2O2, chloramin, formalin, phenol og UV-bestråling.

Patogenese og symptomer på hepatitis B

Virusset transporteres direkte til leveren ad den hæmatogene vej. Autoimmune humorale og cellulære reaktioner spiller en vigtig rolle i patogenesen af hepatitis. Det antages, at skaden på hepatocytter ikke så meget er forbundet med selve virussens direkte virkning, men med værtens immunologiske reaktioner, der opstår i forbindelse med modifikationen af cellemembranen af virale proteiner, som inducerer forekomsten af autoantistoffer mod leverceller. Derfor kan udvikling af kronisk hepatitis og levercirrose betragtes som en autoimmun sygdom.

Cellulære autoimmune reaktioner på virale proteiner indeholdt i hepatocytmembranen medieres af T-cytotoksiske lymfocytter og andre leverdræberceller. Derfor kan akut leverdystrofi betragtes som en afstødningsreaktion af en form for heterotransplantation.

Inkubationsperioden varer fra 45 til 180 dage, i gennemsnit 60-90 dage. Det kliniske forløb af hepatitis B er kendetegnet ved stor diversitet; sygdommen kan forløbe: i en latent form, der kun opdages ved laboratoriemetoder, i en typisk ikterisk form og i en ondartet form, der ender med døden. Varigheden af den præ-ikteriske fase er fra en dag til flere uger. Den ikteriske periode er som regel lang og er karakteriseret ved veldefinerede symptomer (gulsot, hyperbilirubinæmi, mørkfarvning af urinen, gulfarvning af senehinden). Den langvarige form observeres hos 15-20% af patienterne, og 90% af dem udvikler kronisk hepatitis B. Patienter med en langvarig form har ofte autoimmune processer, ledsaget af et øget indhold af antihepatiske antistoffer, som detekteres ved hjælp af immunosorbentassay (IFM). Hos børn forløber hepatitis B i en mildere form og ofte uden udvikling af gulsot, hos yngre børn - for det meste asymptomatisk.

Postinfektiøs immunitet (humoral og cellulær) er langvarig, livslang og forårsages af virusneutraliserende antistoffer (anti-HBsAg) i fravær af overfladeantigen i blodet. Latent immunisering observeres ofte på grund af gentagen kontakt med HBV, hvilket er årsagen til den udbredte immunitet over for virussen i befolkningen. Normalt kommer patienter med akut hepatitis B sig fuldstændigt, da antistoffer mod den akkumuleres. I nogle tilfælde produceres der dog ikke antistoffer mod den på trods af det høje niveau af viralt antigen i blodet (den omstændighed, der forklarer, hvorfor parenteral infektion forekommer oftest). Virussen forbliver i leveren, og en person bliver kronisk bærer i lang tid, nogle gange resten af livet. Denne omstændighed er naturligvis forbundet med et svagt immunrespons. Et af de mest almindelige udfald af kronisk hepatitis B er levercirrose og leverkræft, som udvikler sig efter en latent periode på op til 30-50 år.

Epidemiologi af hepatitis B

Kilden til infektion med hepatitis B-virus er kun et menneske. I modsætning til tidligere opfattelser om, at infektion med hepatitis B-virus udelukkende sker parenteralt, er det nu blevet bevist, at den findes i forskellige sekreter og ekskreter: i spyt, nasofaryngeale sekreter, afføring, tårevæske, i sædceller, menstruationsblod osv. Smitte sker således ikke kun parenteralt, men også seksuelt og vertikalt (fra mor til foster), dvs. infektion med hepatitis B-virus er praktisk mulig på forskellige måder.

Hepatitis B har dræbt lige så mange mennesker på verdensplan som i alle årene under Anden Verdenskrig. Ifølge WHO varierer antallet af HBV-bærere fra 0,1 til 20 % af befolkningen i forskellige lande eller regioner.

[ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ]

Diagnose af hepatitis B

I øjeblikket er den primære metode til diagnosticering af hepatitis B brugen af reverse passive hemagglutination assay (RPHA) til at detektere virussen eller dens overfladeantigen, HBsAg. Som allerede nævnt indeholder blodet mange gange mere overfladeantigen end selve virussen (100-1000 gange). Til RPAHA-reaktionen anvendes erytrocytter, der er sensibiliseret med antistoffer mod hepatitis B-virus. Hvis antigenet er til stede i blodet, forekommer hæmagglutinationsreaktionen. RPAHA er enkel, bekvem og meget specifik. Forskellige immunologiske metoder (RSK, RPHA, IFM, RIM osv.) anvendes til at detektere antistoffer mod det virale antigen HBsAg. Derudover anvendes PCR-varianter til at detektere HBV og dets antigener.

For at detektere antistoffer mod det virale antigen (HBsAg) i patientens serum kan forskellige immunologiske metoder anvendes (CSC, RPGA, præcipitationsreaktion, IFM, RIM osv.).

[ 17 ], [ 18 ], [ 19 ], [ 20 ], [ 21 ], [ 22 ]

Specifik profylakse af hepatitis B

I betragtning af den høje forekomst af hepatitis B, samt det faktum, at der er mange HBV-bærere i verden, anbefaler WHO, at hepatitis B-vaccinationer er obligatoriske og bør gives i det første leveår. Der foreslås to typer vacciner til vaccination. Til fremstilling af den ene anvendes plasma fra virusbærere som råmateriale, da den indeholder det virale antigen i mængder, der er tilstrækkelige til at fremstille vaccinen. Hovedbetingelsen for fremstilling af denne type vaccine er dens fuldstændige sikkerhed, dvs. fuldstændig inaktivering af virussen, hvilket sikres af vaccinefremstillingsteknologien. Til fremstilling af en anden type vaccine anvendes genteknologiske metoder, især anvendes en rekombinant gærklon, der producerer overfladeantigenet fra hepatitis B-virus, til at opnå antigenmaterialet.

Begge vacciner er yderst effektive (beskytter 95 % af de vaccinerede). Immuniteten varer mindst 5-6 år efter vaccination. Der er udviklet vacciner til voksne, nyfødte og små børn - den vigtigste del af kampen mod hepatitis B globalt. Det fulde vaccinationsforløb består af tre injektioner:

1. dosis - umiddelbart efter fødslen; 2. dosis - efter 1-2 måneder; 3. dosis - indtil udgangen af det første leveår.

Disse vaccinationer er inkluderet i WHO's udvidede immuniseringsprogram og kombineres med dets implementeringskalender (ifølge WHO's anbefalinger gives vaccinationer mod tuberkulose, polio, hepatitis B, mæslinger, stivkrampe, difteri og kighoste i det første leveår).

Gammaglobulin indeholdende antistoffer mod HBV anvendes til passiv immunprofylakse i nødstilfælde af personer, der har været i kontakt med en patient med hepatitis B.

Interferon og amixin (for at inducere dens endogene syntese) anvendes til behandling af hepatitis B (akutte og kroniske former). Det nye lægemiddel lamivudin (syntetisk nukleosid) er effektivt til behandling af kronisk hepatitis B.